基于RFSoC的超宽带数字接收机设计

现代雷达越来越向小型化、智能化、多功能化方向发展,宽带数字化相控阵已成为雷达发展的必然趋势。文中介绍了当前的宽带数字接收机架构,中频数字化和射频数字化接收机的基本原理和发展需求。结合当前微电子技术及信号处理器件的发展,直接对射频信号进行处理已成为可能。为实现基于射频数字化的超宽带数字接收机设计,文中给出了一种基于RFSoC技术的超宽带数字接收机设计。该接收机可实现直接射频采样和宽带任意波形产生,瞬时带宽可支持2 GHz,测试指标满足雷达、电子战应用需求。基于RFSoC技术的超宽带数字接收机具备多通道、低成本、低功耗的优点,在雷达、电子战设备及综合射频系统中将获得广泛应用。

正交并行混频与多相转置FIR高速数字接收机研究

为弥补数字信号处理器件性能的不足,解决高速通信系统处理实时性不高、面积消耗较大、硬件实现困难等问题,研究了一种基于正交并行混频和多相转置FIR的高速数字接收机系统。首先对射频前端输入的任意高速采样信号和混频本振信号进行多相推导,以正交并行相乘的方式实现信号的下变频;接着推导了FIR滤波器的多相结构,通过改变输入寄存器的位置,建立了多相转置FIR模型,设计了一种低延时、高效率的滤波器,与现有多相FIR相比,节约了30%的面积。在此基础上,采用模块化的设计方法,基于xc7z045完成了高速数字接收机系统的FPGA设计,并在自主研发的宽带信号处理板上以2.048GSPS的采样速率,完成频率为1.536GSPS,带宽为8MHz的BPSK信号接收与传输验证。实验结果表明,所设计系统准确找到了所有码元的信息,对于数据吞吐量大、实时性要求高的数字接收机模型建立与工程实现具有一定的指导意义。

核磁共振谱仪数字接收机的原理与实现

核磁共振波谱仪射频系统数字化是现代核磁谱仪的发展方向 ,用数字检波技术代替模拟正交检波是数字接收机的一项新技术 .本文在分析模拟正交检波原理与不足的基础上 ,介绍了数字正交检波、过采样和采用中频直接采样的原理 ,及在 40 0MHz核磁谱仪上的实现方案 .

一体化核磁共振数字接收机的设计

提出一种基于AD9874的数字接收机设计,其主要部件如放大器、混频器、数字解调器等都集成在单块芯片中,利用此一体化数字接收机可以大大简化核磁共振谱仪的设计.最后给出了核磁共振的实验结果.

一种高效的宽带数字接收机及其FPGA实现

针对电子战中的宽带侦察数字信道化接收机,提出了基于短时傅里叶变换的宽带数字信道化接收机的改进方法,给出了该方法的FPGA实现。该方法采用多相滤波结构,通过先对时域抽取信号进行傅里叶变换,再对变换结果进行加权处理,从而实现宽带信号信道化。理论分析和原理样机系统验证表明,在相同的FPGA资源和时间分辨要求条件下,该方法相对传统短时傅里叶变换的信道化接收机可实现更多的信道数。

一种基于FPGA的超宽带雷达数字接收机

脉冲超宽带雷达回波信号由于带宽大而难以直接采样,文中设计并实现了一种基于FPGA的数字式脉冲超宽带雷达接收机。该接收机利用FPGA内嵌锁相环产生特定频率的时钟,驱动四路10 bit ADC器件,根据回波信号在一段时间内呈准静态及周期性的特点,实现了四通道时域伪随机等效采样。仿真及测试结果表明,该数字式脉冲超宽带雷达接收机等效采样速率可达10 GS/s,可有效接收雷达回波信号,满足脉冲超宽带雷达的应用需求。

一种基于软件无线电技术的中频数字接收机的实现

本文主要讨论了一种基于软件无线电技术的中频数字接收机的实现。在系统具体实现中，提出了利用信号的镜像频谱来实现信号数字正交解调的新方法，从而使得数字正交解调的关键部分──数字ＮＣＯ只需用同采样时钟一样的参考时钟就可以对中频信号实现正交解调。实验结果表明，系统性能优良，可以满足实际需要。

一种全数字接收机结构

提出了一种全数字接收机结构．其同步算法采用基于最大似然准则的载波相位与采样时钟相位联合估计的算法．重点讨论了采用插值调整时钟相位的方法．

QPSK数字接收机中的SNR估计的新方法

通过对基于判决反馈的信噪比最大似然估计推导过程的分析,得出:判决反馈最大似然估计得到的估计值是有偏估计;利用基带数据的高阶矩特性,可以获得渐近无偏估计。该文提出了两种新的SNR的迭代求解方法。一种是基于NDA(Non-Data-Aided)最大似然估计的梯度迭代求解方法,这种方法与其它迭代方法相比,具有更好的收敛性能。另一种是基于统计参量的迭代方法,它不需要对输入数据进行存储;而且在相同的信噪比估计性能下,与其它迭代运算相比,运算量大大降低,尤其适合于低信噪比下信噪比估计要求高的应用中。最后,文章对比了几种SNR估计子的性能与运算量。

基于FPGA＋DSP的嵌入式GPS数字接收机系统设计

介绍了一种基于FPGA+DSP(高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列)模块化的数字嵌入式接收机系统设计。由天线及前端射频模块完成GPS信号的接收、下变频及A/D采样,充分利用FPGA的高速并行处理能力和可灵活编程配置的特点实现接收机的基带相关器和用户接口设计,并结合高速DSP的数字信号处理和丰富的片上外围设备实现接收机的信号处理、导航解算及系统间各部分的无缝连接。系统测试结果说明该数字GPS接收机具有功耗低、体积小、集成度高、工作性能稳定的特点。

单比特数字接收机

介绍了单比特电子战数字接收机的基本原理,该接收机在简化DFT算法的同时采用低比特A/D变换,降低了宽带电子战接收机的实现难度,克服了由于超宽带高速采样带来的一系列问题。分析了加窗对单比特接收机的性能影响,并给出了一种基于DSP的实现方法,在此基础上建立了一个单比特电子战系统测试系统。利用该系统通过仿真试验,详细研究了单比特接收机的虚警概率、检测概率及双信号动态范围,并与DFT接收机进行了比较,并指出除了双信号动态范围较小外,单比特电子战接收机的性能基本相同。增加输入信号的比特数是提高单比特电子战接收机双信号动态范围的有效方法,当采用 2比特量化时该动态范围可以增加 5dB。最后分析了该接收机的应用前景。

一种用于全数字接收机的位同步算法

设计了一种适用于全数字遥测接收机的位同步算法,该算法采用固定的采样速率,结合Farrow多项式内插算法与Gardner定时误差检测算法的优点,具有较宽的码速率适用范围,较低的信噪比适用环境。在分析Farrow多项式内插原理的基础上,采用一种简化的分段抛物线内插方法,此方法减少了原有内插方法的运算量。仿真结果表明,在单个码元采样点很少的情况下,其误比特率(BER)性能依然接近于理想BER性能,优于Gardner算法,能够有效地完成低信噪比条件下的位同步,因此有着良好的应用前景。

宽带数字接收机的高效FPGA设计

在FPGA中实现了一种高效的宽带数字接收机,采用坐标旋转数字计算机算法实时产生数控振荡器数据,提高了接收机设计的灵活性。二次变频的接收机结构和四倍抽取的多相滤波结构减少了接收机的运算量,降低了接收机的资源消耗。FPGA中的仿真结果证明了该方法的高效性和实用性。

多通道雷达数字接收机数字下变频设计

提出一种基于时分复用原理的双频段多通道数字接收机DDC模块的设计方法,并利用FPGA的数控振荡器和FIR滤波器的IP核完成了DDC模块的设计与实现。仿真结果表明,该设计实现了数字混频、抽取和滤波的功能,与其他设计方案对比表明,本方案有效地减少了FPGA资源的使用量,降低了硬件设计的复杂度,节约了硬件成本。

用于低场磁共振成像的直接射频采样数字接收机

提出一种用于低场磁共振成像谱仪的数字接收机的设计.它基于直接射频采样技术,本文详细讨论了其设计过程.实验结果表明,设计的数字接收机具有结构简单、性能优良和实用性较强的特点.

移动卫星突发通信全数字接收机设计

移动卫星突发通信具有通信速率低、频率偏移大、频率变化快、突发帧短等特点 ,常规的解调器不能满足要求 ,文中提出了一种新的基于 FFT频率捕获和非相干检测的 DPSK/ DQPSK全数字解调器结构 .仿真结果表明 ,该解调器具有频率捕获范围宽、频率捕获时间短等特点 。

数字接收机中频电路的研究

直接数字式频率合成 (DDS)技术是一种全数字频率合成技术 ,其特殊的原理和结构使它具有多种调制能力。本文介绍了DDS在卫星通信数字接收机中频电路中的应用 。

水下光通信PPM数字接收机的DSP实现

水下光通信充分利用了海水对激光的衰减窗口效应,具有隐蔽、安全、非接触和快速机动等特性,兼具无线通信和光纤通信的优点,其关键技术在于光收发端机的研制;PPM(Pulse Position Modulation)数字脉冲位置调制具有低平均功率和高峰值功率等特性,特别适合用于无线数字光通信。两者性能的融合需要高灵敏度数字光接收机的实现。利用阵列光电检测接收、高速A/D转换和信号处理等相关技术,采用DSP处理器,高灵敏度的数字光PPM接收机得以实现,实验和测试表明它大大降低了接收机对于整个系统信噪比的要求,获得了较好的性能。

基于FPGA的RFID数字接收机的设计

提出了一种全新的射频识别(RFID)数字接收机的实现方案。针对RFID系统实时性的要求,该设计采用简化的相关算法取代数字锁相环结构,快速准确地捕获频率范围在31.2kHz-780.8kHz内的突发信号,并实现接收数据解码。与采用过零检测方案的数字接收机相比,本设计具有更强的抗干扰能力。该数字接收机在Altera Stratix II EP2S60上验证通过,取得了良好的性能。

零中频宽带数字接收机方案的设计

通过应用软件无线电的思想,搭建了一个用于宽带中频(射频)信号接收的硬件平台,将处于中频(射频)段的高速宽带的模拟信号以下变频的方式变成处于基带的数字信号,同时以正交I,Q信号的形式输出,以便于后续的DSP对其进行软件算法的调解和处理。该接收机设计输出的单通道带宽可达20MHz,适合宽带中频(射频)信号的接收,是目前硬件条件受到限制的情况下,宽带中频(射频)信号接收方法中一个可行的实施方案。